Азиатские водяные драконы обычно доживают до 10-15 лет, поэтому смерть становится шоком. Эта ящерица, в частности, была тщательно изучена с момента ее рождения, и исследователи надеялись изучить ее дальше, когда она достигнет возраста размножения, которому для ее вида около трех лет. Ее мать, которой 13 лет, все еще жива и здорова.
Самка азиатского водяного дракона, обитающая в Смитсоновском национальном зоопарке, успешно произвела здоровое потомство без помощи племенного самца. Как сообщают исследователи во главе с Кайлом Миллером, хранителем животных в Центре обнаружения рептилий в зоопарке, в журнале PLoS ONE, необычное явление, официально известное как факультативный партеногенез, отмечает первый раз, когда такое поведение было зарегистрировано как для вида Physignathus cocincinus, так и для него. семья рептилий Agamidae.
С точки зрения непрофессионала, партеногенез относится к женскому размножению, проводимому без какого-либо генетического вклада от мужчины. Согласно Science Direct, обязательный партеногенез происходит, когда организмы могут размножаться только бесполым путем, тогда как факультативный партеногенез происходит, когда виды, способные к половому размножению, прибегают к сольным методам. Хотя последний вариант встречается чаще всего среди изолированных особей в неволе, последние исследования показали, что он также наблюдается в диких популяциях.
На сегодняшний день известно, что животные, в том числе питоны, акулы-капоты, драконы Комодо и даже птицы, практикуют партеногенез. Как рассказывает Smithsonian.com Хизер Бейтман, биолог по сохранению в Университете штата Аризона, который не принимал участия в исследовании, репродуктивный метод распространен среди некоторых рептилий; в одной только Аризоне шесть из 12 известных видов ящериц являются парфеногенными.
В беседе с Smithsonian.com Анурадха Батбьял, аспирант Центра экологических наук Индийского института науки, который также не принимал участия в исследовании, говорит, что изучение партеногенеза является ключом к «пониманию эволюционного значения полового и бесполого размножения и того, как и почему некоторые виды сохранили оба репродуктивных режима ».
Возможно, добавляет Батабьял, что партеногенез может дать возможность видам развиваться в суровых условиях окружающей среды, «поскольку каждая самка имеет потенциал для создания новой популяции».
WD-10, ярко-зеленая ящерица в центре исследования, проживает в зоопарке с ноября 2006 года, сообщается в пресс-релизе. Родившаяся в зоопарке Сент-Луис за четыре месяца до ее прибытия в Вашингтон, округ Колумбия, первоначально должна была выступать в роли посла животных, а не племенной самки. Но в 2009 году водный дракон начал производить яйца, несмотря на то, что никогда не вступал в контакт с представителем мужского пола своего вида. Эти яйца, которые, как считается, не были оплодотворены, регулярно выбрасывались до 2015 года, когда хранители начали инкубировать их для исследовательского проекта, посвященного фертильности рептилий.
Удивительно, но инкубация показала, что яйца ящерицы были действительно плодородными. Согласно исследованию, кладка из семи яиц, снесенных в ноябре 2015 года, не дала живого потомства, но дала двух полностью развитых детенышей, погибших в своих скорлупах. Следующий набор дал более многообещающие результаты: хотя большинство яиц не смогли достичь конечных стадий развития, одна самка была успешно выведена в июне 2016 года. Второй здоровый детеныш последовал в ноябре 2018 года, но позже умер от закупорки желудочно-кишечного тракта после приема внутрь. больший объект, чем он мог бы правильно переварить.
Единственное выжившее потомство азиатского водяного дракона (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo) 
12-летний азиатский водный дракон (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo) В интервью Smithsonian.com соавтор исследования Роберт Флейшер, глава Центра консервационной генетики при Смитсоновском институте биологии, объясняет, что сотрудники зоопарка рассмотрели два основных объяснения производства яиц водяного дракона: «Самка производит эти оплодотворенные яйца? самостоятельно, без какой-либо помощи или вклада мужчины, или [она была] осеменена много лет назад? »
В последнем сценарии самка хранила сперму от предыдущего спаривания - возможно, происходившего до ее прибытия в зоопарк - до тех пор, пока она не потребовалась для оплодотворения яйцеклеток. Такое поведение, хотя и не подлежащее обсуждению, рассматривалось как «крайне маловероятное», учитывая длительную изоляцию рептилий от мужчин.
Чтобы оценить, практикует ли самка партеногенез, Флейшер и его коллеги извлекли образец ДНК и секвенировали часть генома животного. Сначала исследователи намеревались сравнить этот геном с ДНК-маркерами австралийского водяного дракона, но, узнав, что эти два вида связаны между собой, они вместо этого решили разработать свой собственный набор генетических маркеров.
Согласно исследованию, команда сосредоточилась на 14 парах микросателлитных праймеров или участках повторяющейся ДНК. Шесть из этих пар содержали два аллеля или варианта гена, которые несет водный дракон. Эта пожилая женщина, в свою очередь, получила один из аллелей от своей матери, а другой от своего отца.
Анализ показал, что потомки WD-10 унаследовали только один аллель, а не два, которые обычно образуются в результате слияния яйцеклетки и спермы. Этот единственный аллель соответствовал одному из двух, переносимых матерью, - ожидаемый результат, учитывая тот факт, что потомство получило бы один, а не оба аллеля своей матери.
В дальнейшем ученые планируют отслеживать, подвергается ли единственное выжившее потомство партеногенезу (Skip Brown / Smithsonian's National Zoo) Миллер, ведущий автор исследования, сообщает Smithsonian.com, что команда считает, что репродуктивное событие было вызвано изоляцией WD-10 от других представителей ее вида, особенно мужчин.
Как объясняет исследование, по меньшей мере 47 процентов из 64 яиц, извлеченных из WD-10, были фертильными, но только два вылупились в здоровое потомство. Учитывая этот низкий уровень успеха, исследователи предполагают, что водный дракон мог просто испытать случайный партеногенез. Однако возможно, что такие факторы, как несовершенные условия инкубации, могут быть причиной отставания в развитии яйца.
Если водный дракон действительно подвергся случайному партеногенезу, Earyn Nycole McGee, кандидат PhD в университете Аризоны, который не был вовлечен в исследование, говорит что она будет интересоваться полом потомства этих яиц, и может ли они быть присущи мне.
«Интересно, приведет ли это к тому, что соотношение полов будет благоприятным для мужчин, чтобы в будущем женщины могли вступать в сексуальные отношения», - объясняет МакГи в интервью Smithsonian.com .
Двигаясь вперед, исследователи планируют следить за единственным выжившим потомством, чтобы увидеть, откладывает ли она, как и ее мать, оплодотворенные яйца. Как отмечает Миллер, сотрудники зоопарка будут инкубировать любые яйца, снесенные матерью или ее дочерью. Хотя в настоящее время не планируется привлекать водяного дракона-самца, чтобы оценить, как он взаимодействует с самками, этот вариант остается в игре.
Если и мать, и дочь успешно пройдут партеногенез, Миллер говорит, что «это почти так же, как если бы у них была возможность создавать несколько поколений с помощью партеногенеза, и это было не просто случайное разовое».
Говоря с Smithsonian.com, Миллер заключает: «Где-то в своей эволюционной истории они [могли] иметь эту черту, где они могли бы заселяться ... полностью в отсутствие товарищей».
Rachael Lallensack предоставила информацию для этой статьи.
